CN114378499B - 大型耐热钢铸件焊接修复装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铸件焊接修复技术领域的大型耐热钢铸件焊接修复装置及方法，包括底座、钢铸件、焊枪和探头，还包括推移机构、校准支撑机构、第三电推杆、横杆、第一电推杆、焊接控制机构和清理件，推移机构安装于底座的一侧，校准支撑机构安装于推移机构上，推移机构通过校准支撑机构带动放置于校准支撑机构上的钢铸件进行移动，第三电推杆固定于底座远离推移机构的一端，第三电推杆上端横向固定横杆，横杆上滑动连接焊接控制机构，第一电推杆控制焊接控制机构在横杆上移动，焊枪和探头安装于焊接控制机构的一端安装板上，焊接控制机构的另一端安装板上安装有清理件，现对钢铸件内部任意位置的焊接修复，操作难度低，焊接修复效率高，省时省力。

Description

大型耐热钢铸件焊接修复装置及方法

技术领域

本发明涉及铸件焊接修复的技术领域，尤其是涉及大型耐热钢铸件焊接修复装置及方法。

背景技术

大型铸件在铸造及运行过程中常出现砂眼、疏松及裂纹等缺陷，报废损失巨大，目前国内多采用手工电弧焊堆焊方法来修复，由于耐热钢铸件的焊接性较差、缺陷位置复杂、待修复位置复杂、工件庞大，导致热处理困难、焊接应力难以消除等因素，导致焊接修复过程中极易产生未熔合、未焊透、延迟裂纹及夹渣等缺陷，修复质量难以保证。

目前，大型铸件焊接修复主要是以人工焊接的方式实现的，较难的还是对于管状的大型铸件，其人工焊接操作难度大，焊接修复效率低、焊工劳动强度大、焊接修复周期长、经济性差。

针对上述中的相关技术，本发明提供大型耐热钢铸件焊接修复装置及方法。

发明内容

本发明提供大型耐热钢铸件焊接修复装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供大型耐热钢铸件焊接修复装置，采用如下的技术方案：包括底座、钢铸件、焊枪和探头，还包括推移机构、校准支撑机构、第三电推杆、横杆、第一电推杆、焊接控制机构和清理件，

所述推移机构安装于所述底座的一侧，所述校准支撑机构安装于所述推移机构上，所述推移机构通过校准支撑机构带动放置于所述校准支撑机构上的钢铸件进行移动，所述第三电推杆固定于所述底座远离推移机构的一端，所述第三电推杆上端横向固定横杆，所述横杆上滑动连接焊接控制机构，所述第一电推杆控制所述焊接控制机构在所述横杆上移动，所述焊枪和探头安装于所述焊接控制机构的一端安装板上，所述焊接控制机构的另一端安装板上安装有清理件。

可选的，所述推移机构包括开设于所述底座上部的推移腔体，所述推移腔体内设有滑座，所述滑座上滑动连接有支撑座，所述推移腔体的内腔一侧安装有与所述支撑座一端相连接的第二电推杆，所述支撑座的两侧开有与滑座相适配的限位滑槽。

通过采用上述技术方案，通过控制第二电推杆能够带动滑动连接于滑座上的支撑座进行前后移动，从而带动位于支撑座上方的铸钢件进行移动，有效降低人工安装的步骤，效率高。

可选的，所述校准支撑机构包括沿钢铸件的方向布置的至少两组校准滑槽，所述校准滑槽的内腔前后两侧对称通过弹簧连接有校准座，对称设置的两组校准座上表面均为弧面，所述校准滑槽滑动连接于支撑座内。

通过采用上述技术方案，一方面能够保证铸钢件放置的稳定性，而且能够保证铸钢件处于两组校准座的中心处，以方便后续焊接的操作。

可选的，所述焊接控制机构包括平衡组件和旋转组件，

所述平衡组件包括移动块，所述移动块的一侧转动连接有偏心块，所述移动块的两端分别通过内置压缩弹簧的弹性伸缩杆连接安装板，所述偏心块的两端通过连杆分别与两侧的安装板相连接；

所述旋转组件包括固定于所述横杆上的连接轴，所述移动块套设于连接轴的外部，所述连接轴的一侧内部设有大齿轮，所述横杆的外壁上安装有与大齿轮相啮合的小齿轮。

通过采用上述技术方案，方便两侧安装板同步运动，使得安装在安装板上的焊枪和探头进行工作；小齿轮带动带有大齿轮的移动块进行旋转，从而实现带动安装于安装板上的焊枪和探头进行旋转。

可选的，所述横杆上安装有第二电机，所述第二电机的输出端插接于所述小齿轮的轴心处。

通过采用上述技术方案，通过启动第二电机，通过第二电机带动小齿轮进行旋转。

可选的，所述安装板远离所述连杆的一端设有万向轮。

通过采用上述技术方案，通过万向轮在钢铸件的内壁贴合转动，从而使得安装在安装板上的焊枪和探头进行工作。

可选的，两组所述万向轮与连接轴位于同一竖直线上，所述连接轴位于两组校准座的对称面上。

通过采用上述技术方案，保证连接轴能够位于钢铸件的中心处，保证两组万向轮移动到最大距离时为钢铸件的内径，以便于在两组万向轮旋转稳定。

可选的，还包括利用所述大型耐热钢铸件焊接修复装置对管状大型耐热钢铸件进行焊接修复的方法，具体包括以下步骤：

S1：控制推移机构将校准支撑机构推出后，将铸钢件直接放置在校准支撑机构上，通过校准支撑机构对铸钢件进行自动校准支撑，然后再将铸钢件移动至焊接控制机构的一侧，将两组安装板相靠近的方向按压，使得下部的安装板与焊接控制机构的内腔底部贴合；

S2：控制第三电推杆带动横杆移动，当一组安装板先与钢铸件的一侧内壁接触时，继续控制第三电推杆会上移，使得该组安装板一直与铸钢件的一侧内壁接触时，另一组安装板会与铸钢件的另一侧内壁接触，此时，第三电推杆停止移动，而此时，钢铸件的中心位于两组安装板之间；

S3：第一电推杆控制焊接控制机构在横杆上移动，使得焊接控制机构能够移动至需要焊接的地方，通过探头对铸钢件内部的待焊部位进行探测，并在外部显示设备中进行显示，当焊枪对准待焊部位后，进行焊接，通过控制第二电机，通过第二电机带动小齿轮进行旋转，小齿轮带动带有大齿轮的移动块进行旋转，从而实现带动安装于安装板上的焊枪和探头进行旋转，进而带动焊枪进行转动，实现对钢铸件的一圈进行焊接，在通过探头确认是否焊接完成，焊接完成后在旋转安装板，通过清理件能够对焊接后的钢铸件进行清理。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：

1、本发明通过推移机构带动位于支撑座上方的铸钢件进行移动，有效降低人工安装的步骤，效率高。

2、本发明通过校准支撑机构当不同大小的铸钢件放置于两组校准座上时，两组校准座能够适应的朝相反的方向进行，从而使得两组校准座上表面的弧面能够适应于铸钢件的外表面，一方面能够保证铸钢件放置的稳定性，而且能够保证铸钢件处于两组校准座的中心处，以方便后续焊接的操作。

3、本发明通过焊接控制机构的平衡组件，在第三电推杆控制下，能够准确将横杆移动至钢铸件的中心处，方便两侧安装板通过万向轮在钢铸件的内壁贴合转动，从而使得安装在安装板上的焊枪和探头进行工作。

4、本发明通过焊接控制机构的旋转组件，实现带动安装于安装板上的焊枪和探头进行旋转，以实现对钢铸件内部任意位置的焊接修复，操作难度低，焊接修复效率高，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明校准支撑机构结构示意图；

图3为本发明焊接控制机构的平衡组件结构示意图；

图4为本发明焊接控制机构的旋转组件结构示意图。

附图标记说明：1、底座；2、推移机构；201、推移腔体；202、第二电推杆；203、滑座；204、支撑座；205、限位滑槽；3、校准支撑机构；301、校准座；302、校准滑槽；303、弹簧；4、钢铸件；5、第三电推杆；6、横杆；7、第一电推杆；8、焊接控制机构；801、移动块；802、偏心块；803、压缩弹簧；804、弹性伸缩杆；805、安装板；806、连杆；807、万向轮；808、连接轴；809、大齿轮；810、小齿轮；811、第二电机；9、焊枪；10、探头；11、清理件。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1，本发明公开大型耐热钢铸件焊接修复装置，包括底座1、钢铸件4、焊枪9和探头10，焊枪9控制流程属于本领域技术人员通晓且惯用手段，在此不做过多赘述。探头10与外部显示设备连接，且由该装置的供电电源提供电力支持；需要说明的是，该外部显示设备可以是带有显示功能的PC机、手机或者ipad移动端。此处以PC机为例，那么探头10与PC机通过导线连接。

还包括推移机构2、校准支撑机构3、第三电推杆5、横杆6、第一电推杆7、焊接控制机构8和清理件11，推移机构2安装于底座1的一侧，校准支撑机构3安装于推移机构2上，推移机构2通过校准支撑机构3带动放置于校准支撑机构3上的钢铸件4进行移动，此步骤能够有效降低人工安装铸钢件4，只需要控制推移机构2将校准支撑机构3推出后，将铸钢件4直接放置在校准支撑机构3上，通过校准支撑机构3对铸钢件4进行自动校准支撑，然后再将铸钢件4移动至焊接控制机构8的外部，第三电推杆5固定于底座1远离推移机构2的一端，第三电推杆5上端横向固定横杆6，第三电推杆5带动横杆6移动，横杆6上滑动连接焊接控制机构8，第一电推杆7控制焊接控制机构8在横杆6上移动，使得焊接控制机构8能够移动至需要焊接的地方，焊枪9和探头10安装于焊接控制机构8的一端安装板805上，通过焊接控制机构8能够带动焊枪9和探头10进行较合理的、全面的进行焊接工作，焊接控制机构8的另一端安装板805上安装有清理件11，通过清理件11能够对焊接后的钢铸件4进行清理。

参照图1-2，推移机构2包括开设于底座1上部的推移腔体201，推移腔体201内设有滑座203，滑座203上滑动连接有支撑座204，推移腔体201的内腔一侧安装有与支撑座204一端相连接的第二电推杆202，支撑座204的两侧开有与滑座203相适配的限位滑槽205，具体的，通过控制第二电推杆202能够带动滑动连接于滑座203上的支撑座204进行前后移动，从而带动位于支撑座204上方的铸钢件4进行移动，有效降低人工安装的步骤，效率高。

校准支撑机构3包括沿钢铸件4的方向布置的至少两组校准滑槽302，校准滑槽302的内腔前后两侧对称通过弹簧303连接有校准座301，对称设置的两组校准座301上表面均为弧面，校准滑槽302滑动连接于支撑座204内，通过将铸钢件4放置于对称设置的两组校准座301上，由于两组校准座301通过弹簧303连接于校准滑槽302内，当不同大小的铸钢件4放置于两组校准座301上时，两组校准座301能够适应的朝相反的方向进行，从而使得两组校准座301上表面的弧面能够适应于铸钢件4的外表面，一方面能够保证铸钢件4放置的稳定性，而且能够保证铸钢件4处于两组校准座301的中心处，以方便后续焊接的操作。

参照图3-4，焊接控制机构8包括平衡组件和旋转组件，

平衡组件包括移动块801，移动块801的一侧转动连接有偏心块802，移动块801的两端分别通过内置压缩弹簧803的弹性伸缩杆804连接安装板805，偏心块802的两端通过连杆806分别与两侧的安装板805相连接；在第三电推杆5作用下，横杆6上移通过压缩弹簧803两侧的安装板805相远离，可带动偏心块802进行旋转，偏心块802在旋转过程中通过连杆806带动两侧的安装板805进行同步移动，控制第三电推杆5上移，当一组安装板805先与钢铸件4的一侧内壁接触时，继续控制第三电推杆5会上移，使得该组安装板805一直与铸钢件4的一侧内壁接触时，另一组安装板805会与铸钢件4的另一侧内壁接触，此时，第三电推杆5停止移动，而此时，钢铸件4的中心位于两组安装板805之间，安装板805远离连杆806的一端设有万向轮807，方便两侧安装板805通过万向轮807在钢铸件4的内壁贴合转动，从而使得安装在安装板805上的焊枪9和探头10进行工作。

旋转组件包括固定于横杆6上的连接轴808，移动块801套设于连接轴808的外部，连接轴808的一侧内部设有大齿轮809，横杆6的外壁上安装有与大齿轮809相啮合的小齿轮810，横杆6上安装有第二电机811，第二电机811的输出端插接于小齿轮810的轴心处，通过启动第二电机811，通过第二电机811带动小齿轮810进行旋转，小齿轮810带动带有大齿轮809的移动块801进行旋转，从而实现带动安装于安装板805上的焊枪9和探头10进行旋转。

两组万向轮807与连接轴808位于同一竖直线上，使得两组万向轮807能够绕连接轴808进行旋转，连接轴808位于两组校准座301的对称面上，保证连接轴808能够位于钢铸件4的中心处，保证两组万向轮807移动到最大距离时为钢铸件4的内径，以便于在两组万向轮807旋转稳定，而且焊枪9能够一直处于贴合钢铸件4内壁的一侧，以便于对钢铸件4进行焊接工作。

实施例2

还包括利用大型耐热钢铸件焊接修复装置对管状大型耐热钢铸件进行焊接修复的方法，具体包括以下步骤：

S1：控制推移机构2将校准支撑机构3推出后，将铸钢件4直接放置在校准支撑机构3上，通过校准支撑机构3对铸钢件4进行自动校准支撑，然后再将铸钢件4移动至焊接控制机构8的一侧，将两组安装板805相靠近的方向按压，使得下部的安装板805与焊接控制机构8的内腔底部贴合；

S2：控制第三电推杆5带动横杆6移动，当一组安装板805先与钢铸件4的一侧内壁接触时，继续控制第三电推杆5会上移，使得该组安装板805一直与铸钢件4的一侧内壁接触时，另一组安装板805会与铸钢件4的另一侧内壁接触，此时，第三电推杆5停止移动，而此时，钢铸件4的中心位于两组安装板805之间；

S3：第一电推杆7控制焊接控制机构8在横杆6上移动，使得焊接控制机构8能够移动至需要焊接的地方，通过探头10对铸钢件4内部的待焊部位进行探测，并在外部显示设备中进行显示，当焊枪9对准待焊部位后，进行焊接，通过控制第二电机811，通过第二电机811带动小齿轮810进行旋转，小齿轮810带动带有大齿轮809的移动块801进行旋转，从而实现带动安装于安装板805上的焊枪9和探头10进行旋转，进而带动焊枪9进行转动，实现对钢铸件4的一圈进行焊接，在通过探头10确认是否焊接完成，焊接完成后在旋转安装板805，通过清理件11能够对焊接后的钢铸件4进行清理。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.大型耐热钢铸件焊接修复装置，包括底座（1）、钢铸件（4）、焊枪（9）和探头（10），其特征在于：还包括推移机构（2）、校准支撑机构（3）、第三电推杆（5）、横杆（6）、第一电推杆（7）、焊接控制机构（8）和清理件（11），

所述推移机构（2）安装于所述底座（1）的一侧，所述校准支撑机构（3）安装于所述推移机构（2）上，所述推移机构（2）通过校准支撑机构（3）带动放置于所述校准支撑机构（3）上的钢铸件（4）进行移动，所述第三电推杆（5）固定于所述底座（1）远离推移机构（2）的一端，所述第三电推杆（5）上端横向固定横杆（6），所述横杆（6）上滑动连接焊接控制机构（8），所述第一电推杆（7）控制所述焊接控制机构（8）在所述横杆（6）上移动，所述焊枪（9）和探头（10）安装于所述焊接控制机构（8）的一端安装板（805）上，所述焊接控制机构（8）的另一端安装板（805）上安装有清理件（11）；

所述焊接控制机构（8）包括平衡组件和旋转组件，

所述平衡组件包括移动块（801），所述移动块（801）的一侧转动连接有偏心块（802），所述移动块（801）的两端分别通过内置压缩弹簧（803）的弹性伸缩杆（804）连接安装板（805），所述偏心块（802）的两端通过连杆（806）分别与两侧的安装板（805）相连接；

所述旋转组件包括固定于所述横杆（6）上的连接轴（808），所述移动块（801）套设于连接轴（808）的外部，所述连接轴（808）的一侧内部设有大齿轮（809），所述横杆（6）的外壁上安装有与大齿轮（809）相啮合的小齿轮（810）；

所述横杆（6）上安装有第二电机（811），所述第二电机（811）的输出端插接于所述小齿轮（810）的轴心处。

2.根据权利要求1所述的大型耐热钢铸件焊接修复装置，其特征在于：所述推移机构（2）包括开设于所述底座（1）上部的推移腔体（201），所述推移腔体（201）内设有滑座（203），所述滑座（203）上滑动连接有支撑座（204），所述推移腔体（201）的内腔一侧安装有与所述支撑座（204）一端相连接的第二电推杆（202），所述支撑座（204）的两侧开有与滑座（203）相适配的限位滑槽（205）。

3.根据权利要求1所述的大型耐热钢铸件焊接修复装置，其特征在于：所述校准支撑机构（3）包括沿钢铸件（4）的方向布置的至少两组校准滑槽（302），所述校准滑槽（302）的内腔前后两侧对称通过弹簧（303）连接有校准座（301），对称设置的两组校准座（301）上表面均为弧面，所述校准滑槽（302）滑动连接于支撑座（204）内。

4.根据权利要求1所述的大型耐热钢铸件焊接修复装置，其特征在于：所述安装板（805）远离所述连杆（806）的一端设有万向轮（807）。

5.根据权利要求4所述的大型耐热钢铸件焊接修复装置，其特征在于：两组所述万向轮（807）与连接轴（808）位于同一竖直线上，所述连接轴（808）位于两组校准座（301）的对称面上。

6.根据权利要求1-5任一所述的大型耐热钢铸件焊接修复装置，其特征在于：还包括利用所述大型耐热钢铸件焊接修复装置对管状大型耐热钢铸件进行焊接修复的方法，具体包括以下步骤：

S1：控制推移机构（2）将校准支撑机构（3）推出后，将铸钢件（4）直接放置在校准支撑机构（3）上，通过校准支撑机构（3）对铸钢件（4）进行自动校准支撑，然后再将铸钢件（4）移动至焊接控制机构（8）的一侧，将两组安装板（805）相靠近的方向按压，使得下部的安装板（805）与焊接控制机构（8）的内腔底部贴合；

S2：控制第三电推杆（5）带动横杆（6）移动，当一组安装板（805）先与钢铸件（4）的一侧内壁接触时，继续控制第三电推杆（5）会上移，使得该组安装板（805）一直与铸钢件（4）的一侧内壁接触时，另一组安装板（805）会与铸钢件（4）的另一侧内壁接触，此时，第三电推杆（5）停止移动，而此时，钢铸件（4）的中心位于两组安装板（805）之间；

S3：第一电推杆（7）控制焊接控制机构（8）在横杆（6）上移动，使得焊接控制机构（8）能够移动至需要焊接的地方，通过探头（10）对铸钢件（4）内部的待焊部位进行探测，并在外部显示设备中进行显示，当焊枪（9）对准待焊部位后，进行焊接，通过控制第二电机（811），通过第二电机（811）带动小齿轮（810）进行旋转，小齿轮（810）带动带有大齿轮（809）的移动块（801）进行旋转，从而实现带动安装于安装板（805）上的焊枪（9）和探头（10）进行旋转，进而带动焊枪（9）进行转动，实现对钢铸件（4）的一圈进行焊接，在通过探头（10）确认是否焊接完成，焊接完成后在旋转安装板（805），通过清理件（11）能够对焊接后的钢铸件（4）进行清理。